Les produits en alliage d'aluminium sont divisés enproduits en fonte d'aluminiumetprofilés en aluminium. La principale différence entre eux réside dans le fait que l'un d'entre eux est fabriqué à partir demoules de coulée, tandis que l'autre est produit à partir dematrices d'extrusion. Dans les deux cas, des alliages d’aluminium (généralement des alliages aluminium-magnésium-silicium) sont utilisés comme matières premières.
Profilés en aluminium :Des exemples courants de profilés en aluminium comprennent les moustiquaires et les fenêtres en aluminium. Ils sont fabriqués par le processus de formage par extrusion, dans lequel les matières premières telles que les billettes d'aluminium sont fondues dans un four puis extrudées à travers une extrudeuse pour obtenir la forme souhaitée. Divers profils avec différentes formes de section transversale-peuvent également être extrudés. Les principales propriétés, à savoir la solidité, la dureté et la résistance à l'usure, sont conformes à la norme nationaleGB6063. Les avantages incluent : un poids léger (seulement 2,8 kg), une résistance à la corrosion, des changements de conception rapides, de faibles coûts de fabrication des moules et des longueurs longitudinales allant jusqu'à 10 mètres ou plus. Les profilés en aluminium sont disponibles avec des surfaces brillantes et mates, et le processus de traitement de surface comprend une anodisation, qui peut atteindre une épaisseur de film d'oxyde de0,12 mm. L'épaisseur de paroi des profilés en aluminium est sélectionnée en fonction de l'optimisation structurelle du produit ; sur le marché, une plus grande épaisseur ne signifie pas toujours une meilleure qualité. Lors de la conception, les exigences en matière de section transversale{{2} doivent être prises en compte et l'épaisseur peut varier de0,5 mm à 5 mm.
Avantages
Moins d'usinage :Étant donné que les alliages d'aluminium peuvent être extrudés dans n'importe quelle forme complexe, les profilés en aluminium extrudé sont faciles à assembler, réduisant ainsi le besoin d'usinage lorsque la conception est appropriée. Certaines formes ne peuvent être obtenues que par extrusion plutôt que par d’autres procédés.
Faible coût des matrices d'extrusion d'aluminium :Les filières d'extrusion d'aluminium sont moins chères que les filières pour d'autres matériaux et procédés concurrents tels que le laminage, le moulage et le forgeage.
Haute efficacité structurelle :Les profilés en aluminium extrudé offrent une efficacité structurelle maximale. Le matériau peut être utilisé là où la résistance est requise et éliminé là où elle n’est pas nécessaire.
Poids léger :Les profilés en alliage d'aluminium extrudé sont légers mais solides et durables. En raison des différences dans les propriétés des matériaux, les structures en aluminium qui atteignent les mêmes performances pèsent environ deux fois moins que les autres structures métalliques, qui sont également plus difficiles à traiter.
Diverses options de traitement de surface / Haute résistance à la corrosion :En utilisant un revêtement en poudre ou un revêtement électrophorétique, les concepteurs peuvent obtenir n'importe quelle couleur souhaitée. Des finitions en argent naturel ou des revêtements anodisés colorés sont également disponibles.
Faible coût d'entretien :L'aluminium est un métal durable et les processus de traitement de surface ci-dessus améliorent encore sa durée de vie.
Inconvénients
Structure et propriétés non-uniformes :En raison d'un écoulement inégal du métal lors de l'extrusion (en particulier lors de l'extrusion directe sans lubrification), la microstructure des produits extrudés n'est pas-uniforme entre la surface et le centre, ainsi qu'entre les sections de tête et de queue.
Conditions de travail difficiles pour les filières d'extrusion :Pendant l'extrusion, la billette est dans un état presque fermé avec une pression élevée sur la filière, ce qui oblige la filière à résister à des charges extrêmement élevées. Dans le même temps, lors de l'extrusion à chaud, la filière est soumise à des températures et à des frottements élevés, qui affectent considérablement sa résistance et sa durée de vie.
Faible efficacité de production :À l'exception de l'extrusion continue, qui s'est développée ces dernières années, les méthodes d'extrusion traditionnelles ne peuvent pas permettre une production continue. Généralement, la vitesse d'extrusion est bien inférieure à la vitesse de laminage, ce qui entraîne des pertes géométriques importantes et de faibles taux de rendement.
Moulage sous pression :Le moulage sous pression est un processus de fabrication dans lequel le métal en fusion est forcé dans un moule sous pression et, après refroidissement, un produit métallique est formé. Ce processus est similaire au moulage sous pression. Les matériaux utilisés pour le moulage sous pression sont des métaux en fusion, les moules sont donc fabriqués en acier allié à haute résistance. Les matériaux de moulage sous pression sont généralement non-ferreux, tels que le zinc, le cuivre, l'aluminium, le plomb et leurs alliages, car ces matériaux ont des points de fusion relativement bas.
Le moulage sous pression est divisé en deux types :moulage sous pression en chambre froideetmoulage sous pression en chambre chaude. Dans le moulage sous pression en chambre froide, le métal en fusion est versé manuellement ou automatiquement dans la chambre de pression, puis la pression force le métal en fusion dans le moule. Dans le moulage sous pression en chambre chaude, le métal en fusion est chauffé en continu et maintenu à l’état liquide. Lorsqu'une pression est appliquée, le métal en fusion est injecté dans la cavité du moule. Après solidification, le moule s'ouvre, le moulage est éjecté et la pièce moulée sous pression-est terminée.
La haute pression et la vitesse élevée sont les deux caractéristiques principales du processus de moulage sous pression et les différences les plus fondamentales entre le moulage sous pression et les autres méthodes de moulage. Étant donné qu'une pression et une vitesse élevées sont utilisées pour forcer le métal en fusion dans la cavité du moule en un temps très court, une vitesse d'écoulement élevée et un temps de remplissage court sont nécessaires. Le moulage sous pression convient à la production de pièces et de produits complexes et de haute-précision, tels que des biens de consommation (par exemple, des robinets et des radiateurs). Il est également largement utilisé dans les industries automobile, électrique, aérospatiale et médicale.
Par rapport aux méthodes de formage de profilés, le moulage sous pression utilise des technologies différentes. Les lingots d'aluminium (pureté d'environ 92 %) et les alliages sont utilisés comme matières premières, qui sont fondues dans un four puis formées dans une machine de coulée sous pression. Les produits en fonte d'aluminium peuvent avoir différentes formes, comme des jouets, ce qui facilite l'assemblage multi-directionnel. De plus, ils ont une dureté et une résistance élevées et peuvent être alliés au zinc pour former des alliages zinc-aluminium. Le processus de moulage sous pression de l'aluminium comprend :
① Moulage sous pression
② Polissage grossier pour éliminer les résidus du moule
③ Polissage fin
Avantages
Étant donné que le moulage sous pression en aluminium utilise un processus de moulage sous pression, les-pièces en aluminium moulé sous pression ont des dimensions précises et des surfaces lisses ; ils sont généralement utilisés directement sans usinage supplémentaire ou avec un usinage minimal. Cela améliore non seulement l’efficacité de l’utilisation du métal, mais réduit également considérablement la quantité d’équipement de traitement et de main d’œuvre.
Les-produits en aluminium moulé sous pression sont peu coûteux ; ils peuvent être combinés avec d'autres métaux ou non-métaux, économisant ainsi du temps et des matériaux d'assemblage.
Le moulage sous pression en aluminium présente une efficacité de production élevée. Par exemple, une machine de moulage sous pression d'aluminium à chambre froide horizontale JIII3 domestique - peut produire en moyenne600 à 700 pièces moulées en aluminium toutes les 8 heures, tandis qu'une petite machine de moulage sous pression d'aluminium à chambre chaude-peut produire en moyenne3 000 à 7 000 castings toutes les 8 heures. Les moules de moulage sous pression en aluminium ont une longue durée de vie. Une paire de moules pour pièces moulées en aluminium et en alliage d'aluminium en forme de cloche- peut durer des centaines de milliers, voire des millions de cycles. Ils sont faciles à mécaniser et à automatiser.
Les-produits en aluminium moulé sous pression sont de haute qualité et d'une grande précision dimensionnelle, généralement équivalente à6e et 7e années, et atteignant parfois4e année. La qualité de surface de l'aluminium moulé sous pression-est bonne, généralement équivalente à5e à 8e année. La résistance et la dureté sont généralement25 à 30 % plus élevéque ceux des pièces moulées en sable, mais l'allongement est réduit d'environ70%. Les dimensions sont stables, l'interchangeabilité est bonne et des pièces moulées en aluminium -à parois minces et complexes peuvent être produites.
Inconvénients
Faible ténacité et mauvaise résistance à l’usure ; retrait volumétrique important lors de la solidification, environ6.6%; coefficient de dilatation linéaire élevé; tendance à coller aux moisissures, nécessitant un contrôle strict de la teneur en fer à l'intérieur0.8%–0.9%; point de fusion bas, limitant son utilisation dans les applications à haute-température.
